【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于知识图谱构建，具体的为一种mmbse驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法、系统和存储介质。
技术介绍
1、现有的垂直领域知识图谱的构建方法主要有两种：一种为自顶向下的人工构建方法；另一种为自底向上的自动构建方法。自顶向下的人工构建方法通过人工的方式，从领域专家和知识工程师的经验中获取领域知识，能够提供准确、一致的知识表示，但需要消耗大量的人力成本；自底向上的自动构建方法通过利用自动化技术和算法，能够快速从大量的语料数据中获取领域知识，但所获取的领域知识存在知识局部化、质量低和缺乏领域专业性等问题。随着特定垂直领域的专业知识日益增多和复杂化，传统的垂直领域知识图谱构建方法已无法有效地捕捉和表示这些领域知识，故在高质量垂直领域知识图谱构建方式方面亟待深入研究。
2、mbse是一种基于模型的系统工程方法，通过形式化的模型描述系统的各个方面，包括结构、行为、功能、参数等方面。mbse具有明确的语义表示、可视化、可交互性以及知识的可重用性等优势。通过mbse，领域专家的知识可以以清晰、精确的以模型形式进行捕捉和表达，模型的可视化和交互性界面促进了专家的参与和反馈，而模型的可重用性则实现了知识的传播和应用。
3、为了克服垂直领域知识图谱自顶向下人工构建方法和自底向上自动构建方法的局限性，在构建垂直领域知识图谱时，基于mbse方法的特点，引入mbse模型以代替领域专家经验，提供对领域知识的理解和分析，研制一种mbse驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，实现高效地构建出具有定制化、专业性和实用
技术实现思路
1、mbse是一种基于模型的系统工程方法，通过形式化的模型描述系统的各个方面，包括结构、行为、功能、参数等方面。mbse具有明确的语义表示、可视化、可交互性以及知识的可重用性等优势。通过mbse，领域专家的知识可以以清晰、精确的以模型形式进行捕捉和表达，模型的可视化和交互性界面促进了专家的参与和反馈，而模型的可重用性则实现了知识的传播和应用。
2、有鉴于此，为了克服垂直领域知识图谱自顶向下人工构建方法和自底向上自动构建方法的局限性，本专利技术的目的在于提供一种mbse驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法、系统和存储介质，引入mbse模型以代替领域专家经验，以实现垂直领域知识图谱的自动构建，能够高效地构建出具有定制化、专业性和实用性的垂直领域知识图谱。
3、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
4、本专利技术首先提出了一种mbse驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，包括如下步骤：
5、步骤一：基于mbse组成确定领域知识图谱的总体框架：
6、以领域知识所表达知识范围的不同，定义领域知识图谱为：
7、g＝<gt,gr,gp,gs,gc>
8、其中：g为领域知识图谱；gt为任务图谱；gr为资源图谱；gp为过程图谱；gs为约束图谱；gc为结果图谱；
9、步骤二：基于mbse内部系统模型获取领域知识图谱本体层的种子知识；
10、基于sysml语言中各图形元素的属性及关联关系构建sysml元本体；
11、解析基于sysml语言描述的系统模型内容并映射到sysml元本体中，获取系统模型的owl本体
12、提取系统模型owl本体中的知识三元组，完成领域本体种子知识的获取；
13、步骤三：分配领域本体种子知识，构造五类知识的种子本体：
14、设计五类种子本体的基本结构；
15、从owl知识三元组中提取每类种子本体的概念实体并构建概念节点，提取概念节点的对象属性和数据属性，完成五类知识的种子本体构建；
16、步骤四：基于mbse内半结构化和非结构化内容扩充种子本体，构建图谱本体层：
17、设计五类本体的基本结构，以种子本体为引导，从半结构化和非结构化内容中扩充概念节点以及概念节点的对象属性和数据属性，完成五类图谱本体层的构建；
18、步骤五：从mbse业务模型的典型实例中获取实例层数据：
19、设计五类子图谱数据层的基本结构，对mbse业务模型中的典型实例进行识别，获取种子本体的实例实体，并基于识别结果对典型实例中所包含的半结构化和非结构化语料数据进行实例实体识别，利用本体模型添加实例实体的对象属性和数据属性；
20、步骤六：融合构建的五类知识图谱，构建得到领域知识图谱。
21、进一步，所述步骤一中：
22、gt＝<ot,it>，用于描述和表示任务的特征、属性、关联以及任务执行的相关信息；ot为任务图谱的本体图，it为任务图谱的实例图；
23、gr＝＜or,ir＞，用于描述和表示各种类型的资源的相关信息；or为资源图谱的本体图，ir为资源图谱的实例图；
24、gp＝<op,ip>，用于描述和表示各种类型的过程；op为过程图谱的本体图，ip为过程图谱的实例图；
25、gs＝＜os,is＞，用于描述和表示约束的特征、属性、关系以及约束的规则和条件；os为约束图谱的本体图，is为约束图谱的实例图；
26、gc＝＜oc,ic＞，用于描述和表示不同类型的结果、输出或成果，并提供一致的语义解释和关联信息，oc为结果图谱的本体图，ic为结果图谱的实例图。
27、进一步，所述步骤二中，种子知识的获取方法步骤为：
28、21)基于sysml语言中各图形元素的属性及关联关系构建sysml元本体：
29、根据sysml元模型规范对sysml中的图形元素进行分类并建立等级体系，构造sysml图形元素的分类树；
30、针对分类树中的每一类图形元素，根据该图形元素与其他图形元素的关联关系，定义两者之间的对象属性objectproperty；
31、依据本体面向对象的需求，添加每类图形元素的数据属性dataproperty；
32、22)解析基于sysml语言描述的系统模型内容并映射到sysml元本体中，获取系统模型的owl本体：
33、将系统模型的图形描述转化为系统模型的文本描述，利用格式化文本生成规则，将系统模型的文本描述解析为系统模型的格式化文本描述，并通过数据整合从系统模型格式化文本描述中获取系统模型owl本体的概念实体；
34、针对系统模型owl本体中的每个概念实体，定位该概念实体在系统模型格式化文本描述中的位置，获取上下文描述中与该概念实体相关的概念实体，并从sysml元本体中两个概念实体之间的元属性，通过上下文语义关系修正元属性为对象属性；
35、针对系统模型owl本体中的每个概念实体，读取并添加格式化文本描述中的数据属性；
36、23)提取系统模型owl本体中的知识三元组，完成领域本体种子知识的获取：
3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种MBSE驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述MBSE驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：所述步骤一中：
3.根据权利要求1所述MBSE驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：所述步骤二中，种子知识的获取方法步骤为：
4.根据权利要求1所述MBSE驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：所述步骤三中，种子本体的构建方法步骤为：
5.根据权利要求1所述MBSE驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：所述步骤四中，图谱本体层的构建方法为：
6.根据权利要求1所述MBSE驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：所述步骤五中，获取实例层数据的方法步骤为：
7.根据权利要求1所述MBSE驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：所述步骤六中，领域知识图谱的构建方法步骤为：
8.根据权利要求1所述MBSE驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其
9.一种MBSE驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建系统，其特征在于：包括存储器、处理器及存储在储存器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
10.一种存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种mbse驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述mbse驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：所述步骤一中：
3.根据权利要求1所述mbse驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：所述步骤二中，种子知识的获取方法步骤为：
4.根据权利要求1所述mbse驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：所述步骤三中，种子本体的构建方法步骤为：
5.根据权利要求1所述mbse驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：所述步骤四中，图谱本体层的构建方法为：
6.根据权利要求1所述mbse驱动的垂直领域知识图谱自顶向下自动构建方法，其特征在于：所述步骤五中...
【专利技术属性】
技术研发人员：金天国，刘潇乾，陈兴龙，毕凤阳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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